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      3月31日《自然》雜志內容精選


      [日期:2016-04-12來源:   作者:2014127 閱讀: 次]

      封面故事:南極洲冰層對海平面上升的貢獻

      本期《自然》的封面圖片所示為201619日西南極思韋茨冰川端部的冰崖的一幅由 “Landsat 8”衛星拍攝的自然色拼接圖。Robert DeConto David Pollard采用一個新改進的、按上新世末次間冰期的海平面估計值作了校準的數值冰層模型,來預測今后五個世紀南極洲由一系列不同的溫室氣體情景所驅動的演變。該模擬顯示,南極洲冰層對海平面上升的貢獻潛力是在從幾乎沒有貢獻到在2100年之前貢獻超過一米、在2500年之前貢獻超過15米之間。令人吃驚的高端估計值來自不減少的溫室氣體排放量和以前估計不足的兩個機制:由表面融水造成的冰裂和大冰崖的坍塌。低端估計值表明,通過采取強有力的措施控制氣候變化,能夠極大減小人類社會受海平面上升影響的風險。

      能安裝到無人機上測量地球潮汐的重力計

      重力計能測出局部重力加速的微小變化,其靈敏度高到足以能測量到地球的潮汐:由太陽、地球和月球的相對相位的改變造成的地殼彈性變形?,F有重力計體積大、成本高,但現在Giles Hammond及同事開發出了具有一個新穎的反彈簧設計的一種緊湊的、便宜的微機電重力計。他們用它來測量重力加速,其靈敏度和穩定性高到足以能檢測到地球的潮汐。該裝置的小尺寸和低成本意味著,它可以安裝到用于進行測量和勘探工作的一架無人機上、用來監測火山,或內置到多像素密度對比成像陣列中。

      偶極子偶極子相互作用

      跨越幾個發色團的激子耦合在很多能量轉移和光學過程中都極為重要。這種耦合僅僅通過考慮分子間相干偶極子偶極子相互作用就可以理解,但在復雜系統中要做到這一點卻有挑戰性;而且,這樣的相互作用無法通過傳統光學手段直接觀察?,F在Zhen-Chao Dong及同事顯示,由來自一臺掃描隧道顯微鏡尖端的電子隧道效應引起的高度局域化的激發所誘導的發光,可被用來描繪以明確方式排列的少數幾個鋅酞菁分子中的激子耦合的空間分布,以及用來描繪它是怎樣依賴于單個分子的躍遷偶極子的相對取向和相對相位的。該方法預計將會為了解光捕獲結構和分子光源提供詳細信息。

      樹木對氣候變暖的適應怎樣限制CO2輸出

      一個不斷變暖的世界中植物呼吸的增加,預計可能會通過向大氣中釋放更多的CO2而進一步加快變暖,但植物長期適應高溫的程度卻沒有得到很好量化。Peter Reich等人測定了在森林條件下十個北美樹種的葉子呼吸對五年長的一段時間的氣候變暖(變暖幅度為3.4 )的適應情況。他們發現,這種適應將對非適應樹種所預期的葉子呼吸增加量的80%消除了。這個結果表明,陸地植物由氣候變暖造成的呼吸速度的加快(和與之相關的大氣中CO2濃度的增加)可能沒有所預測的那么大。

      風險感知的神經關聯

      有些人喜歡尋找風險,有些人喜歡避免風險,甚至喜歡避免風險的人有時也會作出高風險的選擇;我們不知道這一差異的神經基礎是什么。Karl Deisseroth及同事通過大鼠研究顯示,在作一個決定的過程中,伏隔核中表達 “2-型多巴胺受體”(D2R)的細胞的活性的增加,反映了以前決定的結果是 “loss”,同時也預測隨后的選擇是安全的?;钚栽黾又笮〉膫€體差異與風險喜好相關聯。通過人工增加D2R神經元在決策期間的活性,作者可以將尋找風險的大鼠轉變成避免風險的大鼠。這些結果表明,風險喜好的狀態和特征差異是由表達D2R的伏隔核神經元控制的。

      動物行為的遙控

      這項研究描述了一項新技術,它使得神經元能夠利用無線電波或磁場在自由行動的動物身上被遠程激活或抑制。Jeffrey Friedman及同事利用系在一個熱敏蛋白上的鐵結合蛋白來激活或抑制小鼠下丘腦腹內側核中的神經元。能感應葡萄糖的神經元的激活會增加血糖和胰高血糖素含量、抑制血漿胰島素和增加進食。

      這些神經元的抑制會降低血糖、增加血漿胰島素和抑制對低血糖的反應。除了在基礎研究中使得細胞活性能夠被遙控外,這一方法作為替代深度腦刺激的一種微創方法還具有潛在的治療意義。

      我妻子的新妈妈
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